Эта диаграмма свойственна сплавам, компоненты которых полностью взаимно растворимы в жидком состоянии, практически нерастворимы в твердом состоянии, не образуют химических соединений и не имеют аллотропических превращений.
На рис. 2.3, а представлена диаграмма состояния I типа. Линия диаграммы АСВ является линией ликвидуса, а линия DCE - линией солидуса. При термодинамическом взаимном воздействии компонентов А и В друг на друга снижается температура перехода сплавов в жидкое состояние. В точке С диаграммы эта температура минимальна. Сплав двух компонентов, который плавится при минимальной температуре, называется эвтектическим или эвтектикой (от греч. eutektos — легко плавящийся). Состав этого сплава соответствует точке В_э, на оси абсцисс диаграммы. Особенность эвтектического сплава заключается в том, что оба его компонента при строго определенном их содержании В_э, способны кристаллизоваться одновременно при определенной постоянной температуре t_э которая называется эвтектической. Сама эвтектика является равномерной смесью одновременно закристаллизовавшихся мелких зерен обоих компонентов.

Рис.2.3. Диаграмма состояния I типа (а), кривая охлаждения ,характер кристаллизации сплавов и схема их фазового состава (б)
Переход сплавов из жидкого состояния в твердое при кристаллизации происходит в интервале температур, лежащих между линиями ликвидуса АСВ и солидуса DCE. По мере снижения температуры из каждого сплава в твердую фазу переходит вначале тот компонент, содержание которого превышает эвтектическую концентрацию. В связи с этим у доэвтектических сплавов двухфазная область диаграммы ACD содержит избыточный компонент А и жидкую фазу Ж, а у заэвтектического сплава область ВСЕ содержит твердую фазу В и жидкую фазу Ж. В обоих случаях жидкая фаза Ж является жидким раствором двух компонентов. Чем меньше сплав отличается по составу от эвтектического, тем ниже его точка ликвидуса и тем больше в нем затвердевшей эвтектики.
При температурах ниже линии солидуса DCE фазовый состав всех сплавов состоит из зерен обоих компонентов А и В. Однако мелкие зерна компонентов А и В представляют эвтектику, а крупные зерна избыточных фаз - компоненты А или В. Структура закристаллизовавшихся доэвтектических сплавов состоит из А + Эвт(А+ В), а заэвтектических — из В + Эвт(А + В).
На рис. 2.3, б показаны кривые охлаждения для доэвтектичеткого сплава 2, заэвтектического сплава 1 и эвтектического сплава, а также схемы соответствующих им структур.
Для определения состава твердой и жидкой фаз и их количественного соотношения используют правило отрезков.
Правило отрезков состоит из двух положений.
Первое положение позволяет определить концентрацию компонентов в фазах. Для этого через заданную точку, характеризующую состояние сплава, проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область диаграммы; проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз.
Второе положение позволяет определить количественное соотношение фаз. Для этого на той же горизонтальной линии выделяют отрезки между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз. Длины этих отрезков будут обратно пропорциональны количествам фаз.
Воспользуемся правилом отрезков на примере заэвтектического сплава 1 (см. рис. 2.3, а). Допустим, необходимо определить составы и количественное соотношение фаз в точке t. Для этого через точку t проводим горизонтальную линию до пересечения с линиями диаграммы в точках l и s. При данной температуре состав жидкой фазы всех заэвтектических сплавов, включая сплав 1, будет одинаковым и равным B₁. Состав твердой фазы будет соответствовать 100% компонента В. Таким образом, при кристаллизации сплавов состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидуса от исходного до эвтектического. Для сплава 1 при данной температуре масса твердой фазы определяется длиной отрезка [l; t| (обозначим ее lt), а жидкой — отрезка [t; s] (ts). Если массу всего сплава Q выразить через ls то относительные доли твердой Q_B, к жидкой Q_Ж фаз можно выразить следующим образом:
Q_B/Q = It/Is;
Q_Ж/Q = ts/ls.
Отношение Q_Ж к Q_B будет равно
Q_Ж/Q_B= ts/lt.
Для рассматриваемого случая количество твердой фазы В в процентах будет равно В = (ts/ls)*100%, а количество жидкой фазы Ж = (lt/ls)*100%.
Для эвтектической температуры количество каждой структурной составляющей также можно определить по правилу отрезков.
Диаграмму состояния I типа образуют, например, сплавы Pb-Sb, Sn-Zn.